Связь внутри зданий

Из-за обилия ярких и необычных потребительских новинок на Mobile World Congress, которые так и хочется повертеть в руках, зачастую за кадром остаются хотя и менее броские, но необходимые инфраструктурные решения. Множество новых смартфонов и планшетов, а теперь еще носимые устройства и подключенные автомобили — задерживают взгляд именно они, а не громоздкие и непритязательные железки, которые к тому же, как и в реальной жизни, часто не выставляют напоказ, скрывая в глубине стендов. Между тем без них большая часть модных гаджетов превратилась бы в одночасье в бесполезную бижутерию.

Чтобы все новомодные устройства могли работать, необходимы быстрые сети, поддерживающие современные сервисы. Так, на MWC 2014 компания «Мегафон» объявила о запуске первой в России сети LTE Advanced (Кат. 6) со скоростью загрузки данных 300 Мбит/с. Как и еще в 14 строящихся по всему миру сетях LTE-A, в ней используются базовые станции и инфраструктурные решения китайской компании Huawei. По данным Глобальной ассоциации поставщиков мобильного оборудования (GSA), на момент запуска эта сотовая сеть была самой быстрой в мире. Однако из-за продолжающегося снижения доходов от традиционных операторских услуг дальнейшее развитие сетей возможно только при наличии эффективной экономической модели внедрения новых сервисов (см. также статью Александра Барскова «Куда плывут облака операторов»).

Среди множества проблем, с которыми сталкиваются операторы, выделим одну — насыщенность рынка услуг сотовой связи. Возможности для экстенсивного расширения, хотя и не такие большие, по-прежнему остаются — во многих зданиях уровень сигнала и, соответственно, качество связи остаются низкими. При этом, как свидетельствует статистика, до 80% всего мобильного трафика данных генерируется именно внутри помещений. А к 2018 году в результате распространения концепции BYOD на предприятиях будут использоваться до 1 млрд смартфонов и планшетов. Между тем, по данным компании CommScope, только 2% площадей из более 30 млрд м² офисной недвижимости в мире покрываются внутренними (in-building) мобильными беспроводными системами. Чтобы весь этот трафик не шел мимо них (через Wi-Fi), операторам нужны эффективные и экономичные решения для помещений.

Улучшить покрытие внутри здания можно с помощью разных решений — в частности, распределенных антенных систем и фемтосот (Distributed Antenna System, DAS). Последние представляют собой группу антенн, которые подключаются к контроллеру, а он, в свою очередь, — к базовой станции. На MWC 2014 целый ряд компаний, в частности Axell, Commscope, TE Connectivity, Tempest Telecom и др., представили обновленные и усовершенствованные системы DAS. Так, кабельный вендор Commscope предлагает систему ION-S, отличительная особенность которой состоит в том, что антенны к контроллеру могут подключаться по имеющейся структурированной кабельной проводке. Система может настраиваться на нужный диапазон, поддерживать разные беспроводные технологии (в том числе Wi-Fi) и подключаться к нескольким операторам.

Основным конкурентом систем DAS являются малые соты. Малые соты — компактные базовые станции (Compact Base Stations, C-BTS) — представляют собой малоразмерные полностью интегрированные базовые станции c радиомодулем и обработкой сигнала в одном корпусе. Аналитическое агентство Infonetics Research прогнозирует быстрый рост этого сегмента рынка — до 2,7 млрд долларов в 2017 году, а по оценке Mobile Experts, число установленных к этому сроку малых сот достигнет 37 млн, причем по большей части это будут фемтосоты с поддержкой LTE. Как указывается в последнем отчете, по сравнению с макросотами использование малых сот обходится значительно дешевле и тем самым позволяет разрешить дилемму опережающего увеличения спроса на мобильные сервисы по сравнению с приростом ARPU. К тому же техническая эффективность у малых сот выше — они устанавливаются на меньшей высоте, поэтому не столь значительно подвержены интерференции и, соответственно, обеспечивают более высокую пропускную способность (capacity).

Согласно оценке Infonetics Research, к 2017 году свыше половины всех малых сот будут иметь интегрированный Wi-Fi. К сожалению, аналитики не указывают, какой стандарт они станут поддерживать, однако, учитывая спрос на все более высокие скорости, можно предположить, что это будет 802.11ac. Первую в мире фемтосоту с поддержкой 802.11ac выпустила тайваньская компания ZyXEL. Модель FMT3251 предназначена для работы в сетях UMTS (HSDPA/HSUPA/HSPA+) и способна обеспечить привлекательную скорость передачи по Wi-Fi — до 433 Мбит/с. FMT3251 поддерживает хэндовер с макросотой и удаленное управление по протоколу TR-069. Как и большинство других предлагаемых на рынке малых сот, она предназначена для домашнего использования и поддерживает технологию 3G. Однако аналитики единодушно предсказывают, что фокус применения подобных устройств будет сдвигаться в сторону корпоративного сегмента и поддержки LTE.

Как заключает аналитик Mobile Experts Джо Мэдден, «на рынке мобильной инфраструктуры происходит тектонический сдвиг: сотовые операторы предпочитают инвестировать средства в более компактные базовые станции, решения для покрытия помещений и операторский Wi-Fi вместо возведения новых радиомачт».

На MWC 2014 ZyXEL представила целый портфель решений для подключения к сетям 3G и 4G — от адаптеров и портативных маршрутизаторов до шлюзов и интегрированных устройств доступа для установки как внутри, так и снаружи помещения.

При помощи портативных LTE-маршрутизаторов WAH7204-BC и WAH7204-PB по Wi-Fi можно подключать до 15 беспроводных клиентов. Устройства поддерживают две SIM-карты для работы в сетях LTE в диапазоне 1/3/7/8/20. Модель PB способна работать без подзарядки до 24 ч.

FMT3251 — первая в мире фемтосота UMTS с поддержкой Wi-Fi 801.11ac, обеспечивающая подключение клиентов со скоростью до 433 Мбит/с. Контролируя радиообстановку, FMT3251 может самостоятельно оптимизировать свою работу для улучшения приема сигнала 3G/2G.

Фемтосота 3211-P не займет в квартире лишнюю розетку. Устройство предназначено для работы в сетях UMTS и поддерживает стандарт удаленного управления TR-069. 3211-P обеспечивает контроль доступа, контроль перегрузок и хэндовер с макроБС.

Настенную беспроводную точку доступа NWA5301-NJ стандарта 802.11b/g/n предполагается использовать в гостиничных номерах. По своему формату она совместима с наиболее часто используемыми видами распределительных коробок. NWA5301-NJ имеет один порт Fast Ethernet с поддержкой РоЕ для подключения к сети и три порта Fast Ethernet для подключения IP-устройств, в том числе один с РоЕ.

WLAN-контроллер ZyXEL NXC5500 способен обслуживать до 512 беспроводных точек доступа. Благодаря наличию шести портов Gigabit Ethernet он может поддерживать до 16 тыс. устройств одновременно без снижения производительности. Функция AutoHealing позволяет определить состояние ближайшей ТД и в случае ее неработоспособности увеличить мощность передатчика соседних для покрытия необслуживаемой области.

Уэйн Хванг

Вице-президент подразделения беспроводных абонентских устройств, ZyXEL

Журнал сетевых решений/LAN: Каковы ключевые приоритеты ZyXEL на текущий год?

Уэйн Хванг: Особое внимание мы уделяем мобильным сетям. Следует отметить, что для сетей четвертого поколения очень важна маршрутизация, ведь они полностью базируются на IP: если для 3G создавались по сути две отдельные сети — одна для голоса, другая для данных, то в случае 4G сеть одна. Поскольку мы верим, что за сетями LTE будущее, поддержку этой технологии мы будем внедрять во все вновь выпускаемые шлюзы.

Одним из ключевых направлений развития бизнеса компании являются малые соты. Если раньше ZyXEL специализировалась преимущественно на абонентских устройствах, то теперь мы продвигаемся ближе к ядру сети. В малых сотах требуется реализовать функции, необходимые операторам, — в частности, возможность создания защищенных туннелей, по которым осуществляется обмен с ядром сети.

С учетом уже имеющегося опыта мы решили создать устройство, в котором поддерживались бы функции как маршрутизатора, так и фемтосоты. Это будет целая линейка абонентских устройств с различными интерфейсами для доступа в Интернет (DSL, Ethernet, PON), что позволит оператору выбрать наиболее подходящий для него вариант. Помимо 3G/4G, наши фемтосоты станут поддерживать и Wi-Fi.

LAN: Во время проведения MWC российский сотовый оператор «МегаФон» представил первую сеть с поддержкой LTE Advanced. Каковы планы ZyXEL в отношении поддержки этой технологии и сетей?

Хванг: Мы стараемся следовать всем новым тенденциям и предлагать абонентам и операторам устройства, которые будут совместимы с уже анонсированными сетями. Однако многое зависит от готовности соответствующих чипсетов, ведь ZyXEL не производит собственных наборов микросхем, а использует готовые, например выпускаемые компаниями Qualcomm и Mediatek. Как только они станут доступны, мы сможем предложить маршрутизатор с поддержкой LTE Advanced.

На данный момент многие операторы анонсировали поддержку LTE Категории 4 (со скоростями передачи данных до 150 Мбит/с против прежних 100 Мбит/с). Между тем этот стандарт был принят еще три года назад, тогда же начали развертываться сети, но технология достигла требуемой зрелости — применительно к абонентским устройствам — совсем недавно. Именно поэтому мы анонсировали устройства с поддержкой LTE Категории 4 только в этом году.

По той же причине сейчас вряд ли можно с уверенностью сказать, когда мы выпустим абонентские устройства с поддержкой LTE Advanced. Переговоры с производителями чипсетов ведутся, и мы постараемся представить «ложку к обеду», когда они действительно потребуются.

LAN: Как вы полагаете, пришло ли время для 802.11ac? Где в первую очередь будет применяться эта технология Wi-Fi — в домашних или корпоративных сетях?

Хванг: Устройства с поддержкой 802.11ac для домашних пользователей уже появились в продуктовой линейке ZyXEL. Для продвижения рассматриваются несколько моделей. По результатам проводимого тестирования будет выбрана платформа, которая и будет анонсирована на российском рынке. Первой ласточкой станет фемтосота со встроенной точкой доступа стандарта 802.11ac (модель FMT3251 для сетей UMTS).

В какой-то момент стандарт 802.11ac заменит 802.11n — то, что сейчас происходит на рынке чипсетов 11ac, напоминает ситуацию с продвижением 11n. Как я уже сказал, в первую очередь мы делаем ставку на рынок домашних пользователей. Выпуск продуктов для SMB и SME будет нашим следующим шагом. Причина в том, что пока лишь немногие смартфоны и ноутбуки поддерживают 802.11ac, поэтому если на предприятии установить точку доступа 11ac, то количество обслуживаемых ею абонентов будет невелико. Если же какой-то пользователь хочет у себя дома получить высокую скорость беспроводной передачи данных, он с большей вероятностью купит абонентский адаптер USB c 11ac.

LAN: На MWC 2014 сразу несколько производителей представили свои усовершенствованные распределенные антенные системы (Distributed Antenna System, DAS). При этом они заявляют, что, если необходимо обеспечить покрытие всех внутренних помещений здания, выгоднее использовать эти решения, чем устанавливать фемтосоты в каждой комнате. Как вы можете прокомментировать данное утверждение?

Хванг: Как производитель малых сот, мы, безусловно, уверены, что это более правильное решение для улучшения качества связи внутри здания, ведь антенны обеспечивают лишь трансляцию сигнала. Их применение не ведет к увеличению скорости и повышению пропускной способности, в то время как каждая малая сота может выступать усилителем сигнала. Все распределенные антенны собирают потом сигнал в одном месте.

LAN: На MWC 2013 ZyXEL продемонстрировала несколько шлюзов с поддержкой различных проводных и беспроводных технологий. Почему такие устройства не сделать модульными, чтобы пользователи могли выбирать нужный им интерфейс?

Хванг: Каждое из устройств, представленных на нашем стенде, может одновременно поддерживать несколько внешних интерфейсов для резервирования доступа, то есть пользователь имеет возможность выбирать оператора и канал подключения, а также определять, какой канал будет основным, а какой резервным. Компания ZyXEL одной из первых предложила этот подход, при котором пользователь, приобретая одно устройство, получает сразу несколько возможностей подключения по разным технологиям.

Как показывает практика, модульное решение обходится заметно дороже. К тому же устройство получается больше по размерам. При современном уровне развития схемотехники реализация нескольких подключений на одном чипсете не представляет проблемы — дело только за программным обеспечением, которое мы можем разработать сами.